[发明专利]用于确定或监测物理或化学过程变量的现场设备

权利要求书

1.用于确定或监测物理或化学过程变量的现场设备，该现场设备由传感器和控制/评估单元(10)组成，所述传感器根据特定的测量原理工作，所述控制/评估单元(10)依赖于在相应的安全性至关重要的应用中所要求的安全标准而沿着至少两条等价的测量路径(MP1、MP2)处理和评估由所述传感器提供的测量数据，

其中，所述控制/评估单元在FPGA(1)上实现，在所述FPGA(1)上设置有至少一个第一分区(3.1)和至少一个第二分区(3.2)，其中，在每个分区(3.1、3.2)中能够动态地重新配置一条数字的测量路径(MP1、MP2)，所述数字的测量路径(MP1、MP2)由多个基于软件的和/或基于硬件的功能模块组成，

其中，各个所述分区通过固定配置的间隔区(4.1、4.2)彼此分开，其中，构造所述间隔区(4.1、4.2)，使得在一个分区(MP1；MP2)中的温度变化和/或电压变化对另一分区(MP2；MP1)或者其它分区没有影响，并且在故障情况下所述分区(MP1、MP2)之间没有连接，并且

其中，所述控制/评估单元(10)依赖于相应地特定的安全性至关重要的所述应用而部分地动态地重新配置所述测量路径(MP1、MP2)中的所述功能模块，从而使得所述现场设备满足所要求的安全标准。

2.根据权利要求1所述的现场设备，其中，用于电势隔离的所述间隔区(4.1、4.2)的尺寸设定依赖于所述FPGA(1)的结构。

3.根据权利要求1或2所述的现场设备，其中，在每一所述间隔区(4.1、4.2)内布置的逻辑部件(CBL、7、9)以及相应的布线(8)接地。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的现场设备，其中，对于所述FPGA(1)具有在至少两个所述分区(MP1、MP2、2)上延伸的全局线(8)和长线的情况，所述全局线和所述长线被隔开并接地。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的现场设备，其中，将所述FPGA(1)划分成各个分区(3.1、3.2、2)，使得在所述FPGA(1)上存在的资源(CBL、7、8、9)在每个所述分区(3.1、3.2、2)中都存在，所述资源对于通过相应的分区(3.1、3.2、2)中的功能模块来实施功能而言是必需的。

6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的现场设备，其中，以冗余、多样化或者冗余且多样化的方式来设计带有能够被动态地重新配置的功能模块的测量路径(MP1、MP2)。

7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的现场设备，其中，为所述控制/评估单元(10)配有表决器(2)或者微控制器，所述表决器(2)或者所述微控制器同样通过间隔区(4.2)与相邻的测量路径(MP1、MP2)分开，所述表决器(2)或者所述微控制器将从所述测量路径(MP1、MP2)或在所述测量路径(MP1、MP2)中提供的并且彼此对应的测量数据相互比较，并且在有偏差的情况下生成警告信息或错误信息。

8.根据权利要求1或7所述的现场设备，其中，所述表决器(2)或者所述微控制器以串行或并行的方式对用于奇数数量的、冗余的和/或多样化的测量路径(MP1、MP2、MP3、…)的功能模块进行部分地动态地重新配置，

其中，所述表决器(2)或者所述微控制器将从所述测量路径(MP1、MP2、MP3、…)或在所述测量路径(MP1、MP2、MP3、…)中提供的所述测量数据相互比较，

并且其中，如果在特定的测量路径(MP1；MP2；MP3)上提供的测量数据与剩余的测量路径(MP1；MP2；MP3)的测量数据不同，那么所述表决器(2)或者所述微控制器生成警告信息，该警告信息表明所述特定的测量路径(MP1；MP2；MP3)提供有错误的数据。

9.根据前述权利要求中任一项或多项所述的现场设备，其中，以基于模拟的方式在FPAA(6)中对所述测量路径中的至少一条测量路径进行配置。

10.根据前述权利要求中任一项或多项所述的现场设备，其中，在所述FPGA(1)的所选择的分区(11)上设置有静态区，所述所选择的分区(11)通过间隔区(4.1、4.2)与相邻的分区(3.1、3.2)分开，在所述静态区中，对至少一个功能模块进行固定配置，在所述至少一个功能模块中运行有用于对各个分区(3.1、3.2)中有待动态地配置的功能模块进行配置的控制程序。